Ehitus ja uuendaminePingesüsteemi vahetusElektritööde järelevalveElektritööde tellimus
Mis on elektripaigaldise käit?Elektripaigaldise auditKontrollmõõtmisedElektrikäidu hinnapäring
Automaatse tulekahjusignalisatsiooni (ATS) süsteemidSuitsueemaldussüsteemi hooldusteenuse kirjeldusHinnapäring – tuleohutus
#000000
Ehitus ja uuendaminePingesüsteemi vahetusElektritööde järelevalveElektritööde tellimus
Mis on elektripaigaldise käit?Elektripaigaldise auditKontrollmõõtmisedElektrikäidu hinnapäring
#000001
Ehitus ja uuendaminePingesüsteemi vahetusElektritööde järelevalveElektritööde tellimus
#000002
Mis on elektripaigaldise käit?Elektripaigaldise auditKontrollmõõtmisedElektrikäidu hinnapäring
#000003
Automaatse tulekahjusignalisatsiooni (ATS) süsteemidSuitsueemaldussüsteemi hooldusteenuse kirjeldusHinnapäring – tuleohutus
#000004
Fotoelemente liigitatakse tootmistehnoloogiate järgi üldiselt kaheks: kristalliline räni (ingl Crystalline Silicon) ja õhukesekihilised elemendid (ingl Thin Film). Hetkel on installeeritud päikesepaneelidest ~80% valmistatud kristallilise räni baasil (mono- ja polükristall) ning ülejäänud on õhukesekihilised, mille hulka kuuluvad amorfne räni (a-Si), kaadmiumtelluriit (CdTe), vaskindiumgalliumseleniit, (CIS/CIGS) ja orgaanilised fotogalvaanilised elemendid (OPC). Tulevikus on oodata õhukesekihiliste päikesepaneelide turuosa suurenemist, mis tuleneb selle tehnoloogia odavusest ja elementide efektiivsuse kasvust (Joonis 1).
#000005
Joonis 1. Erinevate päikesepaneelide tehnoloogiate maailmaturu olukord praegu ja tulevikus
#000006
Peamised erinevusedtehnoloogiate vahel on paneelide turuhind, efektiivsus, temperatuuri koefitsient. Päikesepaneelide valikul on oluline, mis põhimõttel neid paigaldatakse ning igale tüüpobjektile on valiku tegemise lihtsustamiseks vajalik läbi viia lähem uurimine.Linnaoludesse paigaldatavaid elektrisüsteeme, kus ei ole laialdaselt vaba pinda, siis tehnoloogia valiku tegemisel tuleks lähtuda võimalikult kõrgest päikeseelementide efektiivsusest, mis lubab katuseruumi optimaalselt kasutada, tagab nende pikema eluea ning paigaldamishind on madalam.
#000007
Neid põhimõtteid järgides langeks valik kristallilisest ränist toodetud päikesepaneelidele, kuna hetkel on nende efektiivsus veidi kõrgem kui muudel õhukesekilelistel tehnoloogiatel. Joonis 2.on näha, et järgnevate aastakümnete jooksul ennustatakse kommertskasutuses olevate päikesepaneelide efektiivsuse tõusu.
#000008
Joonis 2. Masstootmises olevate erinevate päikesepaneelide tehnoloogiate efektiivsus praegu ning ennustused tulevikuks
#000009
Samuti tasuks Eestis kaaluda ka õhukesekihilise tehnoloogiaga päikesepaneelide paigaldust, kuna selle eelised kristallilise räni omade ees on järgmised:
#000010
Keskmine tehasehind on veidi madalam kui kristallilise räni omadel
Üldine CdTe temperatuuri koefitsient ehk toodangu sõltuvus temperatuurist on parem (-0,25%) kui ränist paneelidel (-0,5%)
CdTe tehnoloogia ja tootmisprotsessid on kiires arengus, mis alandab hinda ja tõstab efektiivsust. aastaks loodetakse saavutada 0,29 €/W piir
Õhukesekihiliste paneelide siseste ühenduste tõttu ei mõjuta varjude teke paneeli tööpinget niivõrd kui näiteks jadamisi ühendatud kristallräni elementidel, kus kehtib reegel, et kogu ahelat (ingl string) mõjutab kõige nõrgem lüli (5-10% kattev vari vähendab väljundvõimsust üle 80%)
#000011
Eestis on praegu õhukesekihilised päikesepaneelid veel niivõrd tagaplaanile jäetud, et tegelikult ei ole isegi olemas ühtset nime antud tehnoloogiale ning veel kutsutakse seda ka sadestatud kilega päikesepaneelideks. Õhukesekilelisi päikesepaneele Eestis praktiliselt ei kasutata, kuna neid peetakse ebatöökindlateks, ebaefektiivseteks ning ka kallimateks.
#000012
Päikesepaneelide efektiivsuse muutus tulenevalt keskkonnast
#000013
Seoses sellega, et päikesepaneelide efektiivsus väheneb, kui temperatuur ületab nominaalselt päikeseelemendi opereerimistemperatuuri (edaspidi NOCT: ingl Nominal Operating Cell Temperature), ning suureneb, kui temperatuur langeb alla NOCT, tuleb enne simulatsioonide tegemist teha selgeks, kui palju avaldab temperatuur mõju erinevate päikesepaneelide elementide toodetele. NOCT on kirjas kõigi päikesepaneelide tootelehtedel ning see jääb üldjuhul 45°C ümbrusesse. NOCT on mooduli temperatuur, kui välistemperatuur on 25°C, päikesekiirgus 0,8 kW/m2 ning tuule kiiruseks on 1 m/s.
#000014
Tuule kiirus on päikesepaneelide efektiivsust tõstvaks teguriks, kuna tuul omab jahutavat efekti, eriti just Eesti klimaatilistes oludes, kus tuuled on talvisel perioodil väga külmad.
#000015
Joonis 3 Päikese elementide (kristallilise räni) maksimaalse võimsuse (efektiivsuse) sõltuvus välistemperatuurist
#000016
Joonis 5. Durischi arvutusmudeliga saadud päikesepaneelide efektiivsused erinevate temperatuuridega: mSi- monokristall; pSi- polükristall; aSi- amorfne räni (sarnaselt õhukesekilelistele); CIS – vask, indium, seleen
#000018
Joonis 5. on näha, et Durischi arvutusmeetodiga saadud temperatuuri koefitsient on kõige parem õhukesekihilistel päikeseelementidel. Sama järelduse on teinud ka Annika Päsik enda 2011. aasta magistritöös “Ehitisintegreeritud fotoelektriliste päikesepaneelide tootlikkus Eesti kliimas”. Kasutades programmi PVGIS-i (ingl Photovoltaic Geographical Information System) ning TTÜ välislabori mõõteandmeid, leiti, et tasandatud elektrihind Eestis oleks parim just õhukesekihilistel päikesepaneelidel. See tulenes sellest, et suvine toodang oli kristallilise räni paneelidel tunduvalt madalam kui õhukesekihiliste omal, mis tegi tagasi selle tootlikkuse vahe, mis tulenes sellest, et suure temperatuuri koefitsiendi tõttu on kristallilise räni päikeseelementide talvine efektiivsus 10% kõrgem.
#000019
Käesolev artikkel on katkend Mihkel Mahlapuu 2014. aasta TTÜ magistritööst teemal:
“Päikeseelektrijaama toodangu simulatsioon ja majanduslik analüüs linnatingimustes asuvatel hoonetel”
#000020